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abb变频器acs510的spfc功能在多泵恒压供水系统 doc.doc
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2023-08-29
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abb变频器acs510的spfc功能在多泵恒压供水系统 doc.doc
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[摘要] ABB 变频器 ACS510 利用 SPFC 功能实现的一台变频器拖动多台电机的恒压供水系统,
无需使用额外的 PLC,并且每台电机都由变频器软启动。
[关键词] ACS510 SPFC 恒压供水
The SPFC function of ABB frequency converter
ACS510 can be realized in multi-pump
water-supplied system with constant pressure
[Abstract] ABB frequency converter ACS510 makes use of SPFC function to realize
multi-pump water-supplied system with constant pressure. This system doesn’t need
extra PLC, and every motor starts to run by frequency converter ACS510.
[key words] ACS510 SPFC water-supplied with constant pressure
一、前言
北京 ABB 电气传动系统有限公司,作为全球传动行业的龙头企业,它的产品广泛地用于各行
各业之中。ACS510 作为其中的一款产品广泛地用于工业领域,还针对风机、水泵应用做了
特别的优化,典型的应用包括恒压供水,冷却风机,铁和隧道通风机等等。
ACS510 产品系列功率范围从 0.75 KW 至 132 KW。不仅性能稳定,质量可靠,而且功能强大,
它的 SPFC(循环软启动控制)功能很方便实现恒压供水系统,无需要使用额外的 PLC。
二、ABB ACS510 变频器特点简介
1. 完美匹配风机水泵:
增强的 PFC 应用:最多可控制 7 (1+6) 各水泵:能切换更多的泵。
SPFC:循环软启功能:可依次调节每个泵,最多可拖动 6 台水泵,无须使用额外的
PLC。
多点 U/F 曲线:可自由定义 5 段 U/F 曲线;可灵活广泛的应用。
超越模式:应用于隧道风机的火灾模式;应用于紧急情况下。
PID 调节器:两个独立的内置 PID 控制器,PID1 和 PID2。
2. 更经济:
直觉特性:噪音最优化,当传动温度降低时增加开关频率;可控的冷却风机,仅在
需要时启动;可随机分布开关频率,从而降低噪音,极大改善了电机噪音,降低了
传动噪音并提高功效。
连接性:简单安装,可并排安装,容易连接电缆,通过多种 I/O 连接和即插式可选
件方便地连接到现场总线系统上;减少安装时间,节约安装空间,可靠的电缆连接。
3. 更环保
EMC:适用于第一及第二环境的 RFI 滤波器为标配;不需要额外的外部滤波器。
电抗器:变感电抗器:根据不同的负载匹配电感量,因此抑制和减少谐波,降低总
谐波。
三 SPFC 功能概述
SPFC 功能,又称循环软启动功能,内置在 ACS510 变频器中。该功能不同于 PFC 功能之处在
于,SPFC 功能每次启动新电机的时候,都是用变频器来启动的,而变频器刚刚拖动过的电
机,将投切到工频上。
下面将以 1 台 ACS510 变频器拖动 3 台水泵为例介绍 SPFC 功能在恒压供水系统中的实现。
1. ACS510 能满足的系统要求:
a) 控制室无人值守,要求全自动,同时要求设计手动回路作为应急备用。
b) 三泵循环软启,要求不用 PLC 控制,以降低成本。
c) 一台泵出现故障时,能切换掉,保证系统能继续工作。
d) 三泵轮换运行,保证各泵运行时间相等,防止泵体久置生锈。
e) 没有用水时让变频器进入睡眠状态,节能,但要保证系统根据符合随时自动跟踪启
动。
2. 三泵控制主回路电路图(1)如下所示:
图(1)三泵控制主回路图
变频器在 SPFC 功能下运行时,三泵恒压供水系统的主回路硬件配置:变频器,接触器,
熔断开关等,根据需要选配 OREL-01(ACS510 继电器扩展选件)。
SPFC 宏的主要控制特点为:
1) 当电机 1 频率到达上限设定频率时,如果压力没有达到给定要求,电机脱离传动单
元,经过一段时间延迟后,直接接入电网运行。
2) 电机 2 连接到传动单元。2 号电机速度根据 PID 的给定值和实际值的运算结果逐步
增加,直到满足泵的实际工况。
3) 电机 3…6 使用同样的步骤进行启动。
4) 停止电机的过程如同标准 PFC 控制(停止辅助电机,并继续调节正在控制的电机
速度)。
5) 设置电机的启动顺序可以分为:平均运行时间和继电器顺序(参考参数 8127)。
3. 三泵控制原理图如下图(2)所示,变频器工作逻辑时序图如图(3)所示。
如果最终用户在使用过程中,没有特殊的要求,基本上按照图(2)就可以实现三泵 SPFC
的功能。
图中,可以看到的有变频器 ACS510 的继电器与 DI 口,三位开关 S1, S2, S3,以及继电
器线包与常开常闭触点等元件。
图(2)三泵控制原理图
图(3)变频器工作逻辑时序图
结合变频器主回路图,控制回路图,逻辑时序图,系统的工作逻辑如下所述:
1) DI 信号闭合,传动单元启动,RO1(继电器 1)闭合,这样接触器 K1 也吸合了。此时调
制被禁止。
2) 传动单元经历一段 PFC 启动延时(参数 8122)。此时调制仍被禁止,因为传动单元需要
等待所有接触器稳定。
3) 允许调制,M1 变频起动。调制从零速启动。
4) 如果实际压力小于给定压力,就准备将 M2 投入。于是,当输出频率 Fout 超过启动频率
1Hz 时,辅机启动延时(参数 8115)。当辅机启动延时完后,传动单元自由停车,RO1
打开,K1 也断开。
5) 传动单元等待 PFC 启动延时( 参数 8122)。然后,传动单元闭合 RO2,K2 闭合。传动单
元连接到新的被控制电机上。此时调制仍被禁止。传动单元等待 PFC 启动延时( 参数
8122)。此时调制仍被禁止,因为传动单元需要等待所有的交流接触器稳定。然后,传
动单元闭合 RO1,K1.1 吸合,M1 直接切换到电网上( 恒速运行) ,此时调制允许,传动
单元从零速启动连接在 RO2 的电机 M2。
6) 如果实际压力小于给定压力,就准备将 M3 投入。于是,输出频率 Fout 超过启动频率 1Hz
时,辅机启动延时(参数 8115)启动。当辅机启动延时完后,传动单元自由停车,RO2
断开,因此 K2 断开。因为 RO1 处于吸合状态,所以 K1.1 自保持,M1 继续保持工频运
行(在设计外围电路时,此处不能忽略)。
7) 传动单元等待 PFC 启动延时( 参数 8122)。传动单元闭合 RO3,K3 闭合。传动单元连接
到新的被控制电机 M3 上。此时调制仍被禁止。
8) 传动单元等待 PFC 启动延时( 参数 8122)。此时调制仍被禁止,因为传动单元需要等待
所有的交流接触器稳定。然后,传动单元闭合 RO2,K2.1 吸合,M2 直接切换到电网上( 恒
速运行) 。
9) 此时调制允许,传动单元从零速启动连接在 RO3 的电机 M3。
10) 此时 M1,M2 工频运行,M3 变频运行,如果实际压力高于给定压力,于是:输出频率
Fout 低于停止频率 1Hz 时,辅机停止延时(参数 8116)启动。当辅机启动延时完成后,
RO1 断开,这时 K1.1 掉电,M1 停止工频运行。
11) 此时 M2 工频运行,M3 变频运行,如果此时实际压力仍高于给定压力,于是:输出频
率 Fout 低于停止频率 1Hz 时,辅机停止延时(参数 8116)启动。当辅机启动延时完后,
RO2 断开,这时 K2.1 掉电,M2 停止工频运行。
12) 如果此时压力又不够,于是:RO3 断开,K3 断开变频运行。RO1 闭合,K1 吸合,M1
变频运行。RO3 闭合,K3.1 吸合,M3 工频运行(注意: 辅机的切换顺序可以通过参数
8128 来设置)。
13) 接下来的逻辑依上所述类推。即使辅机数量在 4-6 台,逻辑也类似于上面所述。
4 变频器 ACS510 控制板I/O控制连接示意图如图(4)所示:
图(4)I/O控制连接图
5 主要参数设置
9902:SPFC 宏(应用宏)
1001:DI1(手动启动)
1002: DI6(自动启动)
1102: DI2 应用宏切换
1103: AI1 (单机给定信号)
1106: PIDOUT1 (一拖多自动给定源)
1401: PFC
1402: PFC
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资源评论
- 阮宏祥2023-11-18资源有很好的参考价值,总算找到了自己需要的资源啦。
omyligaga
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